Los Condensadores: Guía Completa y Explicación.

¡Bienvenidos a nuestra guía completa sobre los condensadores! En este artículo, profundizaremos en el fascinante mundo de los condensadores, sus tipos, funcionamiento, aplicaciones y más. ¡Comencemos!

¿Qué es un condensador?

Un condensador, también conocido como capacitor, es un componente pasivo fundamental en la electrónica. Su principal función es almacenar energía eléctrica estática en un campo electromagnético. Está compuesto por dos conductores eléctricos separados por un aislante o dieléctrico, lo que permite que se cree el campo electromagnético entre ellos.

Tipos de condensadores

Existen diversos tipos de condensadores, clasificados según su forma, material y aplicación. A continuación, te presentamos los más comunes:

Condensadores fijos

Estos condensadores tienen una capacitancia fija y no varían con el voltaje aplicado. Se subdividen en:

• Condensadores de película metálica: Son delgados y planos, con una lámina metálica como electrodo y un dieléctrico de película aislante como separador, como el Mylar o el poliéster.
• Condensadores cerámicos: Utilizan cerámicas como dieléctrico. Se clasifican en clase 1 (alta precisión), clase 2 (media precisión) y clase 3 (baja precisión).
• Condensadores electrolíticos de aluminio: Tienen una capa metálica muy delgada depositada sobre un dieléctrico de óxido de aluminio. Son polares y se usan en circuitos de potencia.
• Condensadores de tántalo: Similar a los de aluminio, pero con óxido de tántalo como dieléctrico. Son más pequeños y tienen menor capacitancia.

Condensadores variables

Estos condensadores permiten ajustar o variar su capacitancia en función del voltaje o de la posición mecánica de sus placas. Incluyen:

• Condensadores variables de aire: Dos placas metálicas paralelas separadas por aire, una de las cuales es móvil, lo que permite ajustar la distancia entre ellas y, por tanto, su capacitancia.
• Condensadores trimmer: Son similares a los variables de aire, pero con un tamaño mucho más reducido. Se usan para calibrar o ajustar circuitos.
• Condensadores variables de cerámica: Tienen una pequeña placa cerámica que actúa como dieléctrico entre las placas metálicas, pudiendo variar la distancia y la capacitancia.

Funcionamiento de un condensador

El funcionamiento de un condensador se basa en el principio de acumulación de cargas eléctricas. Cuando se aplica un voltaje entre los dos conductores, uno de ellos se carga positivamente y el otro negativamente. La cantidad de carga almacenada depende de la tensión y la capacitancia del condensador. La unidad de capacitancia es el faradio (F), aunque en la práctica se utiliza más frecuentemente el picofaradio (pF) o el nanofaradio (nF).

Cuando se interrumpe el suministro de voltaje, el condensador mantiene la carga durante un tiempo determinado, que depende de su resistencia interna (R) y de la descarga a tierra a través de una resistencia externa (Rext). Este fenómeno se conoce como tiempo de descarga.

Aplicaciones de los condensadores

Los condensadores se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, como:

• Acoplamiento AC/DC: Impiden el paso de corriente continua en un circuito, permitiendo el paso de corriente alterna.
• Desacoplamiento de alimentación: Evitan la interferencia entre diferentes etapas de un circuito al proporcionar una reserva de energía local.
• Filtrado: Eliminan ruidos y componentes de frecuencia no deseados en señales eléctricas.
• Temporización: Controlan el tiempo de encendido y apagado de circuitos.
• Almacenamiento de energía: Permiten almacenar energía en sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS).

Cuidados y mantenimiento de los condensadores

Para garantizar el correcto funcionamiento y durabilidad de los condensadores, es importante seguir una serie de recomendaciones:

• Evitar sobrecargas: No sobrepasar los límites de voltaje y corriente especificados por el fabricante.
• Evitar cortocircuitos: Asegurar una separación adecuada entre los terminales y el cuerpo del condensador.
• Protección contra humedad: Almacenar los condensadores en un ambiente seco y mantenerlos alejados de líquidos conductores.
• Refrigeración adecuada: Controlar la temperatura de funcionamiento, ya que un exceso de calor puede dañar el dieléctrico.
• Revisiones periódicas: Realizar comprobaciones regulares del estado de los condensadores, especialmente en condensadores electrolíticos.

Preguntas frecuentes

1. ¿Cómo se calcula la capacitancia de un condensador?

La capacitancia de un condensador se calcula mediante la fórmula C = ε * A / d, donde ε es la permitividad del dieléctrico, A es el área de las placas y d es la distancia entre ellas.

2. ¿Por qué los condensadores electrolíticos tienen polaridad?

Los condensadores electrolíticos tienen polaridad porque el dieléctrico se forma por electrólisis al aplicar un voltaje en polaridad correcta. Si se conectan en polaridad inversa, se produce una reacción química que puede dañar el condensador.

3. ¿Qué es el factor de mérito en condensadores cerámicos?

El factor de mérito (Q) en condensadores cerámicos indica su comportamiento en frecuencias altas y se define como el cociente entre la resistencia serie y la reactancia del condensador. Cuanto mayor sea el factor de mérito, mejor será el rendimiento del condensador en altas frecuencias.

Referencias

• [1] "Condensadores", Wikipedia, https://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_(electr%C3%B3nica)
• [2] "Tipos de condensadores", Electrónica Online, https://www.electronica-online.com/tipos-de-condensadores
• [3] "Cómo calcular la capacitancia de un condensador", Electrónica y Radio, https://www.electronica-yr.com/calcular-capacitancia-condensador.php
• [4] "Condensadores electrolíticos: qué son, cómo funcionan y tipos", PCBWay, https://www.pcbway.com/project/blog/Condensadores_electroliticos_que_son_como_funcionan_y_tipos.html
• [5] "Factor de mérito en condensadores cerámicos", Maxim Integrated, https://www.maximintegrated.com/en/design/technical-documents/tutorials/5/5550.html